ooth系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)部分使用的Modulat1n index較小(0.28?0.35)的調(diào)制方式，而引入Modulat1n index = 0.5的序列做前導(dǎo)序列。
[0054]圖7所示為不同載波數(shù)幀結(jié)構(gòu)方案:前導(dǎo)序列采用多載波調(diào)制
[0055]為對抗多徑，本發(fā)明在前導(dǎo)序列中添加多個OFDM符號(是在利用已知序列按照常規(guī)方法生成的前導(dǎo)序列中，選擇同步性能好的OFDM符號。例如802.1lac中用于同步的OFMD符號進(jìn)行添加)，多個OFDM符號時域求平均，引入IFFT/FFT調(diào)制。通過這樣的方式，該方法能夠在大頻偏時獲得較好的同步性能。如圖7所示，例如，在類似IEEE802.15.4g系統(tǒng)(smart grid standard)中，前導(dǎo)序列利用IFFT調(diào)制，組成多個OFDM符號，數(shù)據(jù)部分采用FFT調(diào)制，使用單載波信號提高頻譜利用率，由此增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗多徑衰弱的能力，提升了同步性能。
[0056]圖8所示為不同調(diào)制對象幀結(jié)構(gòu)方案:前導(dǎo)序列采用幅度調(diào)制
[0057]本發(fā)明針對相位調(diào)制傳輸中多用戶干擾問題，引入On-off調(diào)制或幅度調(diào)制(PAM)，不同于數(shù)據(jù)幀的調(diào)制方式，以提高同步序列接收靈敏度。
[0058]在無線通信系統(tǒng)中，用于同步的前導(dǎo)序列一般選用自相關(guān)和互相關(guān)性能較好的序列。前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)幀擁有相同的調(diào)制方式，比如ZigBee前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)幀的調(diào)制方式均MSK。MSK為連續(xù)相位調(diào)制，此類相位調(diào)制技術(shù)具有恒包絡(luò)特性，功率效率和頻譜效率較高。由于前導(dǎo)序列也采用了相位調(diào)制技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)中存在多用戶干擾時，干擾用戶的前導(dǎo)序列的相位對有用用戶的前導(dǎo)序列的相位造成了影響，使得基于自相關(guān)和互相關(guān)的同步算法性能較差。
[0059]本發(fā)明在前導(dǎo)序列中引入On-off調(diào)制或幅度調(diào)制(PAM)來對抗多用戶干擾，提高存在多用戶干擾的系統(tǒng)的同步性能，如圖8所示。由于On-off或者PAM是基于幅度的調(diào)制技術(shù)，在存在多用干擾時，干擾用戶對有用用戶在幅度上造成了影響，但由于前導(dǎo)序列具有優(yōu)良的自相關(guān)和互相關(guān)特性，前導(dǎo)序列的自相關(guān)或互相關(guān)特性對幅度變化不敏感(存在多用戶干擾時，前導(dǎo)序列的信號幅度直接疊加，疊加后的信號與本地已知序列做相關(guān)運(yùn)算，仍然能夠準(zhǔn)確找到同步點(diǎn))，幅度的疊加對同步性能影響較小，避免了由于前導(dǎo)序列同為相位調(diào)制導(dǎo)致的相互干擾，提升了在存在多用戶干擾時的同步性能。
[0060]例如，ZigBee系統(tǒng)中，前導(dǎo)序列采用0η_ο??的調(diào)制方式，而數(shù)據(jù)幀部分仍然采用MSK的調(diào)制方式，當(dāng)存在多用戶干擾時，系統(tǒng)的同步性能比前導(dǎo)序列也用MSK時好。
[0061]發(fā)送端按照其與接收端預(yù)先確定的幀結(jié)構(gòu)，發(fā)送信號。接收端則根據(jù)其與發(fā)送端預(yù)先確定的調(diào)制方式進(jìn)行解調(diào)。
[0062]如圖9所示，接收端先根據(jù)配置I (即預(yù)先確定的前導(dǎo)序列的調(diào)制方式)，按其對應(yīng)的解調(diào)方式對接收到的信息進(jìn)行解調(diào)，從而得到前導(dǎo)序列。然后去除前導(dǎo)序列，再利用與配置2對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。
[0063]例如，如果發(fā)送端是采用的不同速率調(diào)制方案，即配置I是低速率調(diào)制方式，配置2是高速率調(diào)制方式，則接收端先以配置I (即低速率調(diào)制方式)對應(yīng)的解調(diào)方式檢測出前導(dǎo)序列并解調(diào)。然后去除解調(diào)出來的前導(dǎo)序列，再以配置2(即高速率調(diào)制方式)對應(yīng)的解調(diào)方式來解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。針對其他方案也類似，根據(jù)配置I對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出前導(dǎo)序列；去除前導(dǎo)序列之后再根據(jù)配置2對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。
[0064]可以理解，相位調(diào)制與頻率調(diào)制實(shí)質(zhì)相同，因此本發(fā)明中的數(shù)據(jù)部分也可以用頻率調(diào)制的方式，而前導(dǎo)序列仍然用幅度調(diào)制。接收端解調(diào)過程類似。
[0065]<實(shí)施例二 >
[0066]第一實(shí)施例介紹了發(fā)送端和接收端預(yù)先確定前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)部分的調(diào)制方式或組幀方法，第二實(shí)施例則重點(diǎn)介紹發(fā)送端根據(jù)信道估計結(jié)果，選擇調(diào)制方式或組幀方法的方案。
[0067]參考圖10，本實(shí)施例包括以下步驟。
[0068]步驟一:根據(jù)信道估計結(jié)果選擇幀結(jié)構(gòu)
[0069]無線通信系統(tǒng)的性能很大程度上受到無線信道的影響，如陰影衰落和頻率選擇性衰落等等，使得發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的傳播路徑非常復(fù)雜。信道估計的精度將直接影響整個系統(tǒng)的性能。為了能在接收端準(zhǔn)確的恢復(fù)發(fā)射端的發(fā)送信號，需要采用各種措施來抵抗多徑效應(yīng)對傳輸信號的影響。
[0070]信息發(fā)送端需要先獲得信道估計結(jié)果，從而選擇相應(yīng)的發(fā)送端調(diào)制方案。
[0071]信息發(fā)送端根據(jù)信道估計結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)慕M幀方法，采用相應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)與接收端進(jìn)行交互。如果信道估計結(jié)果是多徑干擾相對嚴(yán)重的情況，則采用不同載波幀結(jié)構(gòu)方案；如果信道估計是多用戶干擾嚴(yán)重的情況，則選擇采用不同調(diào)制對象幀結(jié)構(gòu)方案；如果多徑干擾或多用戶干擾不嚴(yán)重，則可以根據(jù)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行選擇，此時針對語音業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇采用不同調(diào)制階數(shù)幀結(jié)構(gòu)方案；針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇不同速率幀結(jié)構(gòu)方案。
[0072]步驟二:對前導(dǎo)序列和數(shù)據(jù)幀按照不同調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制
[0073]不同載波幀結(jié)構(gòu)方案、不同調(diào)制階數(shù)幀結(jié)構(gòu)方案、不同速率幀結(jié)構(gòu)方案以及不同調(diào)制對象幀結(jié)構(gòu)方案，根據(jù)步驟一中選定的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)制方法，與第一實(shí)施例中的方法相同，在此不贅述。
[0074]步驟三:根據(jù)選定的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行組幀
[0075]發(fā)送端根據(jù)選定的幀結(jié)構(gòu)，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)制操作和組幀。
[0076]由于調(diào)制等組幀所需處理，可以選用現(xiàn)有的技術(shù)，在此不予贅述。
[0077]組幀完成后，發(fā)送端向接收端通知選定的幀結(jié)構(gòu)，并發(fā)送幀。發(fā)送端按照其選定的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行組幀，并且通知接收端該選定的幀結(jié)構(gòu)，以使接收端能夠根據(jù)發(fā)送端選定的幀結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的調(diào)制方式進(jìn)行解調(diào)?？梢岳斫獾氖牵蚪邮斩税l(fā)出幀結(jié)構(gòu)通知的步驟，可以在組幀步驟(步驟三)之前，也可以與步驟三同時進(jìn)行。
[0078]可以理解，發(fā)送端也可以僅僅將信道估計結(jié)果通知接收端，由接收端根據(jù)該信道估計結(jié)果，基于預(yù)先保存的信道估計結(jié)果與幀結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系表，判斷出發(fā)送端選定的幀結(jié)構(gòu)。這樣就不用發(fā)送端向接收端通知選定的幀結(jié)構(gòu)了。
[0079]如圖10所述，接收端接收到幀結(jié)構(gòu)通知，調(diào)取預(yù)先保存的配置I (即選定幀結(jié)構(gòu)中的前導(dǎo)序列的調(diào)制方式)，按其對應(yīng)的解調(diào)方式對接收到的信息進(jìn)行解調(diào)，從而得到前導(dǎo)序列。然后去除前導(dǎo)序列，再利用與預(yù)先保存的配置2(即選定幀結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)部分的調(diào)制方式)對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。需要說明的是，配置I和配置2可以預(yù)先保存在接收端，也可以在步驟四中由發(fā)送端提供給接收端。
[0080]例如，如果接收端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)通知，獲知發(fā)送端是采用的不同速率調(diào)制方案，即配置I是低階調(diào)制方式，配置2是高階調(diào)制方式，則接收端先以配置I (即低階調(diào)制方式)對應(yīng)的解調(diào)方式檢測出前導(dǎo)序列并解調(diào)。然后去除解調(diào)出來的前導(dǎo)序列，再以配置2(即高階調(diào)制方式)對應(yīng)的解調(diào)方式來解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。針對其他方案也類似，根據(jù)配置I對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出前導(dǎo)序列；去除前導(dǎo)序列之后再根據(jù)配置2對應(yīng)的解調(diào)方式解調(diào)出數(shù)據(jù)部分。
[0081]本發(fā)明所提供的發(fā)送端裝置參考圖4。該裝置包括前導(dǎo)序列生成模塊，數(shù)據(jù)部分生成模塊，組幀模塊。前導(dǎo)序列生成模塊接收已知序列并且根據(jù)配置I (第一配置)生成前導(dǎo)序列，發(fā)送給組幀模塊；數(shù)據(jù)部分生成模塊接收信息比特并且根據(jù)配置2 (第二配置)生成數(shù)據(jù)部分，發(fā)送給組幀模塊。其中，配置I和配置2不同。
[0082]本發(fā)明所提供的接收端裝置參考圖9，包括前導(dǎo)序列檢測模塊以及數(shù)據(jù)部分檢測模塊，所述前導(dǎo)序列檢測模塊根據(jù)第一配置檢測出所述前導(dǎo)序列，所述數(shù)據(jù)部分檢測模塊根據(jù)第二配置生成所述數(shù)據(jù)部分，所述第一配置和第二配置不同。參考圖9，接收端還可以包括去除前導(dǎo)序列模塊，用于在前導(dǎo)序列檢測出前導(dǎo)序列之后，去除前導(dǎo)序列，并發(fā)給數(shù)據(jù)部分檢測模塊。
[0083]綜上所述，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)的多用戶抗干擾同步方法和裝置。該方法和裝置通過改變前導(dǎo)序列的速率、調(diào)制階數(shù)等來提高系統(tǒng)的同步性能和抗多徑干擾的能力。與傳統(tǒng)的增加冗余(重復(fù)編碼)提高同步性能的方法相比，本發(fā)明在同步性能、編碼效率、能量效率上有較大優(yōu)勢，加大了無線通信系統(tǒng)(特別是傳感網(wǎng))的傳輸距離和增強(qiáng)了抗干擾能力。本發(fā)明提高了現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)的同步性能，提高了多用戶干擾下的同步性能，增強(qiáng)了現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力。
[0084]上面對本發(fā)明所提供的多用戶抗干擾同步方法和裝置進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【主權(quán)項】
1.一種多用戶抗干擾同步方法，所使用的幀結(jié)構(gòu)中包括前導(dǎo)序列與數(shù)據(jù)部分，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列具有自相關(guān)或互相關(guān)特性，使得在所述前導(dǎo)序列的信號幅度發(fā)生疊加的情況下可以找到同步點(diǎn)， 所述前導(dǎo)序列采用幅度調(diào)制。2.如權(quán)利要求1所述的多用戶抗干擾同步方法，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列和所述數(shù)據(jù)部分采用不同調(diào)制對象。3.如權(quán)利要求1所述的多用戶抗干擾同步方法，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列采用On-ofT的調(diào)制方式。4.如權(quán)利要求1所述的多用戶抗干擾同步方法，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列采用PAM的調(diào)制方式。5.如權(quán)利要求1?4中任意一項所述的多用戶抗干擾同步方法，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)部分采用相位調(diào)制。6.一種多用戶抗干擾同步裝置，其特征在于包括前導(dǎo)序列生成模塊以及組幀模塊， 所述前導(dǎo)序列生成模塊接收已知序列并且采用幅度調(diào)制方式生成前導(dǎo)序列，發(fā)送給所述組幀模塊。7.如權(quán)利要求6所述的多用戶抗干擾同步裝置，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列生成模塊采用On-ofT的調(diào)制方式生成所述前導(dǎo)序列。8.如權(quán)利要求6所述的多用戶抗干擾同步裝置，其特征在于: 所述前導(dǎo)序列生成模塊采用PAM的調(diào)制方式生成所述前導(dǎo)序列。9.如權(quán)利要求6?8中任意一項所述的多用戶抗干擾同步裝置，其特征在于還包括數(shù)據(jù)部分生成模塊， 所述數(shù)據(jù)部分生成模塊接收信息比特并且采用相位調(diào)制方式生成數(shù)據(jù)部分，發(fā)送給所述組幀模塊。10.一種多用戶抗干擾同步裝置，其特征在于包括前導(dǎo)序列檢測模塊以及數(shù)據(jù)部分檢測模塊， 所述前導(dǎo)序列檢測模塊利用幅度檢測獲得前導(dǎo)序列。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多用戶抗干擾同步方法和裝置。在該方法中，所使用的幀結(jié)構(gòu)中包括前導(dǎo)序列與數(shù)據(jù)部分，前導(dǎo)序列具有自相關(guān)或互相關(guān)特性，使得在前導(dǎo)序列的信號幅度發(fā)生疊加的情況下可以找到同步點(diǎn)，前導(dǎo)序列采用幅度調(diào)制。本發(fā)明改善了無線通信系統(tǒng)的同步性能，增強(qiáng)了無線通信系統(tǒng)在多用戶干擾下的同步能力。
【IPC分類】H04L7/04
【公開號】CN105141407
【申請?zhí)枴緾N201510520819
【發(fā)明人】戴勝辰, 焦明亮, 張學(xué)林
【申請人】深圳市曉渡云科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月21日